Способ определения вязкости разрушения материала в высотном направлении

О Л И С А Н И Е ( ) 752158ИЗОБР ЕТЕ Н И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.07.80(72) Автор изобретения П. Д, Афанасьев вовский ордена Ленина политехнический инстит(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИРАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛА В ВЫСОТНОМНАПРАВЛЕНИИ в(1)1 Изобретение относится к способам испытаний конструхционных материалов, применяемых в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности, и, в частности, к способу определения вязкости разрушения материала в высотном направлении путем статического нагруженияи является усовершенствованием известного способа, описанного в авторском свидетельстве541108.Из основного авт. св.541108 известен способ определения вязкости разрушения материала в высотном направлении путем статического нагружения образца с надрезом и наведенной из его вершины усталостной трещиной до появления начала разрушения и определения величины нагрузки. Этот способ отличается тем, что с целью обеспечения возможности проведения испытаний изделий с толщиной, недостаточной для вырезки образца, надрез на нем наносят на плоскость перпендикулярно плоскости, для которой определяют вязкость разрушения. При этом за начало разрушения принимают начало появления расследований, и о вязкости разрушения материалов в высотном направлении судят по соотно- шению гд - нагрузка, соответствующая началу появления расслоения;У - тарировочный коэффициент;( - толщина образца;5 Ь - ширина образца;- коэффициент Пуассона.Однако этот способ, несмотря на преимущества при испытании образцов изделийнебольшой толщины, имеет тот недостаток,10 что точно и качественно установить моментначала разрушения (начала появления расслоения) регистрацией изменения величинынагрузки при любой степени автоматизациине представляется возможным. Это объяс 15 няется слабой структурной чувствительностью механических сил, противодействуюих непрерывно возрастающим растягивающим нагрузкам испытательной машины.Следовательно, Рц определяется со значи 20 тельной погрешностью, что сказывается наточности вычисления К, т. е. характеристики вязкости разрушения материала в высотном направлении,Целью дополнительного изобретения яв 25 ляется повышение точности определениявязкости разрушения материала в высотномнаправлении путем более точного и качественного установления начала разрушения исоответствующей этому моменту нагрузкиЗО при испытании образца.752158 Указанная цель достигается тем, что дополнительно измеряют электросопротивле .с 10 Обраэца ОдНОВрЕМЕННО С ИЗМЕРЕНИЕМ нагрузки и деформации до момента начала разрушения, который определяют по моменту начала резкого увеличения электро- сопротивления, фиксируют величину нагрузи;, соответствующую началу разрушения, и вязкопь определяют по соотношению: 10 д й,", =- - " 2 у.,1 д" ме того, способ позволяет прослс;,":;ть за структурными и фазовыми превращениями, происходящими в материале в процессе испытаний,На схеме, иллюстрируемой фиг. 2, стрелка С показывает высотное направление, стрелка 1) - долевое направление, Р - плоскость исходной усталостной трещины образца, Е, и Е, в контак (силовой и потенциометрический объединенные) для измерения элехтросопротивления образца в процессе испытания под нагрузкой.Предлагаемый способ позволяет более качественно и точно устанавливать нагрузку начала разрушения Рдчем определяется аналогичная Рд по способу-прототипу, и, следовательно, точнее определять вязкость разрушения материала в высотном направлении К 1 с. Обычно способ-прототип завышает значения Кдезориентируя конструкторов при выборе материалов по вязкости разрушения.П р и м е р, Образец вырезают из прессованной полосы 40 х 100, например, алюминиевого сплава, таким образом, чтобы плоскость надреза была перпендикулярна плоскости, в которой производили прессование и для которой требовалось определить вязкость разрушения. На образце выращивается усталостная трещина, а затем, установив контакты Е 1 и Е, его испытывают под статическим нагружением с одновременной регистрацией изменения электросопротивления образца и увеличения нагрузки на него, и также деформации. Определяют уточненную нагрузку Рс 1 соответствующую началу появления расслоений, корректируют тарировочный коэффициент У, с учетом влияния электросопротивления и рассчитывают величину вязкости разрушения в высотном направлении по соотношению;К" ---в . -" 2:1 с Использование предлагаемого способа позволит точно и качественно определять вязкость разрушения материала в высотном направлении за счет более точного определения нагрузки начала разрушения Рс, что обусловлено высокой структурной чувствительностью электр осопротив лени я образца к расслоению, развитию трещины и разрушению. Это основной положительнь 1 й эффект, обеспечиваемый новой совокупностью операций, выполняемых при определении вязкости разрушения, Кроме того, благодаря быстрому и точному определеншо Рд, и возможности использовать увеличение электросопротивления для отключения машины на заданной величине расслоения при данном В не дожидаясь полного разрушения образца, достигается положительный эффект за счет экономии времени исследователей и испытательных машин, что дает,7 5 гпе Рд,10 15 О 7. г остазитсли И. Плотниковаекрс; А. Еамвииникоза Еоррсктс а и 1 сдактор СССР Рауш Харьк нл, пред. Патент зкономию человеческого труда и электриеской энергии.Г 1 редлагаемый способ определения вязкости разрушения материала в высотном направлении может быть использован во всех областях машиностроения,Формула изобретения Способ определения вязкости разрушения материала в высотном направлении во авт. св.541108, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности определений, дополнительно измеряют электросопротквление образца одновременно с измерением нагрузки и деформации до момента начала разрушения, который определяют по моменту начала резкого увеличения электросопротивления, фиксируют величину нагрузки, соответствующую началу разруЗаказ 830/1020 И 3 зо 3, 1Н 110 Поиск Государственного комитет1.3035, Москва, Жпения, и вязкость определяют по соотношению: расчетная нагрузка начала разрушения, зафиксированная поизменению электросопротивления;тарпровочный коэффициент сучетом влияния электросопротивления;коэффициент Пуассона;толщина образца;ширина образца. 11 сточнпк 11 нфо 1 эмации, принятый Вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР 20541108, кл. б 01 И 11/00, 1975 (прототип). Тираж 1033 Под.1 исиос о делам изобретений н ц-крытиГн наб. д 1,Б